Danfoss Variateurs de fréquence VLT Operating guide [fr]

ENGINEERING TOMORROW
Manuel d’utilisation
Safe Torque O
Variateurs de fréquence VLT
®
vlt-drives.danfoss.com
Table des matières Manuel d’utilisation
Table des matières
1 Introduction
1.1 Objet de ce manuel
1.2 Ressources supplémentaires
1.3 Aperçu fonctionnel
1.4 Homologations et certications
1.5 Symboles, abréviations et conventions
2 Sécurité
2.1 Symboles de sécurité
2.2 Personnel qualié
2.3 Précautions de sécurité
3 Installation
3.1 Consignes de sécurité
3.2 Installation de la fonction STO
3.3 Installation en association avec la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
4 Mise en service
4.1 Consignes de sécurité
4.2 Activation de la fonction STO
4.3 Réglages des paramètres de STO en association avec la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
4.4 Comportement de redémarrage automatique/manuel
4.5 Essai de mise en service de la fonction STO
4.6 Sécurité relative à la conguration du système
4.7 Service et maintenance
5 Exemples d’applications
5.1 Données SISTEMA
5.2 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O – Catégorie 1, PL c, SIL 1
5.3 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O à l’aide d’un relais de sécurité – Catégorie 3, PL d, SIL 2
5.4 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O, relais de sécurité et contacteur de sortie – Catégorie 4, PL e, SIL 3
5.5 Arrêt d’urgence de plusieurs variateurs de fréquence – Catégorie 3, PL d, SIL 2
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6 Caractéristiques techniques de la fonction STO
Indice
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19
Introduction Safe Torque O
11
1 Introduction
1.1 Objet de ce manuel
Ce manuel fournit des informations sur l’utilisation des variateurs de fréquence Danfoss VLT® dans des applications
de sécurité fonctionnelle. Le manuel inclut des informations sur les normes de sécurité fonctionnelle, sur la fonction Safe Torque O (STO) des variateurs de
fréquence Danfoss VLT® , sur l’installation et la mise en service, ainsi que sur l’entretien et la maintenance de la STO.
VLT® est une marque déposée.
1.2 Ressources supplémentaires
Ce manuel s’adresse aux utilisateurs déjà familiarisés avec les variateurs de fréquence VLT®. Il complète les manuels
et consignes disponibles au téléchargement à l’adresse
drives.danfoss.com/knowledge-center/technical-documen­tation/. Lire les instructions fournies avec le variateur de
fréquence et/ou l’option du variateur de fréquence avant l’installation de l’unité et respecter ces instructions pour une installation sûre.
Aperçu fonctionnel
1.3
1.3.1 Introduction
La fonction Safe Torque O (STO) est un composant du système de contrôle de la sécurité qui empêche le variateur de fréquence de générer la puissance requise pour faire tourner le moteur.
AVIS!
Sélectionner et appliquer correctement les composants du système de contrôle de la sécurité pour obtenir le niveau souhaité de sécurité fonctionnelle. Avant d’intégrer et d’utiliser la STO dans une installation, procéder à une analyse approfondie des risques de l’installation an de déterminer si la fonctionnalité STO et les niveaux de sécurité sont appropriés et susants.
Le variateur de fréquence VLT® est disponible avec :
Safe Torque O (STO) selon la norme EN CEI
61800-5-2 ;
catégorie d’arrêt 0 selon la norme EN 60204-1.
Le variateur de fréquence comprend la fonctionnalité STO via la borne de commande 37.
catégorie 3 de la norme EN ISO 13849-1 ;
niveau de performance « d » selon la norme EN
ISO 13849-1 ;
SIL 2 selon les normes CEI 61508 et EN
61800-5-2 ;
SILCL 2 selon la norme EN 62061.
1.3.2 Produits concernés et identication
La fonction STO est disponible sur les types de variateurs de fréquence suivants :
VLT® HVAC Drive FC 102
VLT® Refrigeration Drive FC 103
VLT® AQUA Drive FC 202
VLT® AutomationDrive FC 301 à boîtier de taille
A1
VLT® AutomationDrive FC 302
VLT® Decentral Drive FCD 302
VLT® Parallel Drive Modules
Identication
Conrmer que le variateur de fréquence est
conguré avec la fonction STO en vériant le code type sur la plaque signalétique (voir le Tableau 1.1).
Produit Code type
VLT® HVAC Drive FC 102
VLT® Refrigeration Drive FC 103
VLT® AQUA Drive FC 202
VLT® AutomationDrive FC 301 à boîtier de taille A1
VLT® AutomationDrive FC 302
VLT® Decentral Drive FCD 302
VLT® Parallel Drive Modules
Tableau 1.1 Identication du code type
T ou U au chire 18 du code type
T au chire 18 du code type T ou U au chire 18 du code
type
T au chire 18 du code type
X, B ou R au chire 18 du code type
X, B ou R au chire 18 du code type T ou U au chire 18 du code type
Le variateur de fréquence VLT® doté de la fonctionnalité STO a été conçu et approuvé comme acceptable pour les exigences suivantes :
2 Danfoss A/S © 11/2018 Tous droits réservés. MG37D604
Introduction Manuel d’utilisation
1.4 Homologations et certications
D’autres homologations et certications sont disponibles. Contacter le partenaire Danfoss local.
1.4.1 Normes appliquées et conformité
L’utilisation de la STO sur la borne 37 oblige l’utilisateur à se conformer à toutes les dispositions de sécurité, à savoir les lois, les réglementations et les directives concernées.
La fonction STO intégrée est conforme aux normes suivantes :
CEI/EN 60204-1 : 2016 Catégorie d’arrêt 0 – arrêt
non contrôlé
CEI/EN 61508 : 2010 SIL2
CEI/CE 61800-5-2 : 2016
CEI/EN 62601 : 2015 SIL CL2
EN ISO 13849-1 : 2015 Catégorie 3 PL « d »
1.5 Symboles, abréviations et conventions
Abréviation Référence Description
B
10d
Cat. EN ISO 13849-1 Catégorie, niveau « B, 1-4 » CCF Panne de cause commune DC Couverture de diagnostic divisée en faible, moyenne et élevée. FIT Taux de panne : 1E-9/heure HFT EN CEI 61508 Tolérance aux défauts du matériel : HFT = n signie que n+1 défauts peuvent entraîner
MTTFd EN ISO 13849-1 Durée moyenne de fonctionnement avant une panne dangereuse. Unité : années
PFH EN CEI 61508 Probabilité de panne dangereuse par heure. Prendre en compte cette valeur si le
PFD EN CEI 61508 Probabilité moyenne de panne à la sollicitation : valeur utilisée pour un fonctionnement
PL EN ISO 13849-1 Niveau discret utilisé pour spécier la capacité de pièces liées à la sécurité de systèmes
PLr Niveau de performance requis (le niveau de performance requis propre à une fonction
SIL EN CEI 61508
STO EN CEI 61800-5-2 Safe Torque O SS1 EN CEI 61800-5-2 Arrêt de sécurité 1 SRECS EN CEI 62061 Système de commande électrique lié à la sécurité SRP/CS EN ISO 13849-1 Parties du système de commande liées à la sécurité PDS/SR EN CEI 61800-5-2 Système de variateur de puissance (associé à la sécurité)
Nombre de cycles jusqu’à ce que 10 % des composants présentent une panne
dangereuse (pour composants pneumatiques et électromécaniques).
une perte de la fonction de sécurité.
divisées en faible, moyenne et élevée.
dispositif de sécurité fonctionne à forte sollicitation ou en mode de fonctionnement continu, lorsque la fréquence des demandes de fonctionnement sur un système lié à la sécurité est supérieure à une fois par an.
à faible demande.
de contrôle à exécuter une fonction de sécurité dans des conditions prévisibles. Niveaux divisés de a à e.
de sécurité). Niveau d’intégrité de sécurité
EN CEI 62061
1 1
Tableau 1.2 Abréviations liées à la sécurité fonctionnelle
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Introduction Safe Torque O
11
Conventions
Les listes numérotées correspondent à des procédures. Les listes à puces fournissent d’autres informations et décrivent les illustrations.
Les textes en italique indiquent :
Références croisées
Liens
Nom du paramètre
Notes de bas de page
Groupe de paramètres
Option de paramètre
Alarmes/avertissements
Toutes les dimensions dans les schémas sont indiquées en unités de mesure métriques et anglo-saxonnes (entre parenthèses), par exemple : mm (po).L’astérisque (*) indique le réglage par défaut d’un paramètre.
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Sécurité Manuel d’utilisation
2 Sécurité
2.1 Symboles de sécurité
Les symboles suivants sont utilisés dans ce manuel :
AVERTISSEMENT
Indique une situation potentiellement dangereuse qui peut entraîner des blessures graves ou le décès.
ATTENTION
Indique une situation potentiellement dangereuse qui peut entraîner des blessures supercielles à modérées. Ce signe peut aussi être utilisé pour mettre en garde contre des pratiques non sûres.
AVIS!
Fournit des informations importantes, notamment sur les situations qui peuvent entraîner des dégâts matériels.
2.2 Personnel qualié
Les produits ne peuvent être assemblés, installés, programmés, mis en service, entretenus et mis hors service que par des personnes aux compétences éprouvées. Les personnes aux compétences éprouvées :
sont des ingénieurs électriciens qualiés ou des
personnes ayant été formées par des ingénieurs électriciens qualiés et possédant l’expérience adéquate pour exploiter des dispositifs, des systèmes, une installation ou des machines conformément aux normes générales et aux directives relatives à la technologie de sécurité ;
maîtrisent les réglementations de base
concernant la santé et la sécurité, et la prévention des accidents ;
ont lu et compris les consignes de sécurité
fournies dans ce manuel et les instructions données dans le manuel d’utilisation du variateur de fréquence ;
ont une bonne connaissance des normes
générales et spécialisées applicables à l’appli­cation spécique.
Les utilisateurs des systèmes de variateur de puissance (associés à la sécurité) (PDS(SR)) sont chargés :
d’analyser les risques et les dangers de l’appli-
cation ;
d’identier les fonctions de sécurité nécessaires et
d’attribuer le SIL ou le Plr à chacune des fonctions ;
d’autres sous-systèmes et de valider les signaux
et les ordres en provenance de ceux-ci ;
de concevoir des systèmes de commande liés à la
sécurité et appropriés (matériel, logiciel, paramétrage, etc.).
Mesures de protection
Seul du personnel qualié et expérimenté est
autorisé à installer et mettre en service les systèmes de sécurité.
Installer le variateur de fréquence dans une
armoire IP54 selon la norme CEI 60529 ou dans un environnement équivalent. Dans des applications spéciales, un indice de protection nominale supérieur peut être nécessaire.
Le câble situé entre l’option de sécurité et le
dispositif de sécurité externe doit être protégé contre les courts-circuits conformément à la norme ISO 13849-2 tableau D.4. Si des forces externes inuencent l’axe du moteur (p. ex. charges suspendues), des mesures supplémen­taires (p. ex. frein de maintien de sécurité) sont nécessaires pour éliminer tout danger.
Précautions de sécurité
2.3
Consulter le chapitre Sécurité du manuel d’utilisation/des guides à des ns de précautions de sécurité générale.
ATTENTION
Après l’installation de la fonction STO, procéder à un essai de mise en service comme indiqué au chapitre 4.5 Essai de mise en service de la fonction STO. Un essai de mise en service réussi est obligatoire après la première installation et après chaque modication de l’installation de sécurité.
AVERTISSEMENT
RISQUE DE DÉCÈS OU DE BLESSURES GRAVES
Si des forces externes agissent sur le moteur, p. ex. en cas d’axe vertical (charges suspendues) et si un mouvement involontaire, lié à la gravité par exemple, est susceptible d’entraîner un danger, le moteur doit être équipé de dispositifs supplémentaires de protection contre les chutes. Par exemple, installer des freins mécaniques supplémentaires.
2 2
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Sécurité Safe Torque O
AVERTISSEMENT
RISQUE DE DÉCÈS OU DE BLESSURES GRAVES
22
La fonction STO (c.-à-d. suppression de la tension 24 V CC sur la borne 37) ne fournit pas de sécurité électrique. La fonction STO elle-même ne sut pas à mettre en œuvre la fonction d’arrêt d’urgence telle que dénie par la norme EN 60204-1. L’arrêt d’urgence nécessite des mesures d’isolation électrique comme, p. ex., la coupure du secteur par un contacteur supplémentaire.
AVERTISSEMENT
RISQUE DE CHOC ÉLECTRIQUE
La fonction STO N’isole PAS la tension secteur vers le variateur de fréquence ou les circuits auxiliaires. N’intervenir sur les parties électriques du variateur de fréquence ou du moteur qu’après avoir isolé l’alimen­tation secteur et après avoir attendu le temps de décharge spécié au chapitre Sécurité du manuel d’utili- sation/des guides concernés. Le non-respect de ces consignes peut entraîner le décès ou des blessures graves.
Ne pas arrêter le variateur de fréquence à l’aide
de la fonction STO. Si un variateur de fréquence en marche est arrêté à l’aide de cette fonction, l’unité disjoncte et s’arrête en roue libre. Si cette limitation n’est pas acceptable (p.ex. si elle génère un danger), utiliser le mode d’arrêt approprié pour stopper le variateur de fréquence et les machines avant de recourir à la fonction STO. Selon l’application, un frein mécanique peut être nécessaire.
La fonction STO convient pour eectuer un
travail mécanique sur le système du variateur de fréquence ou sur la zone concernée d’une seule machine. Elle ne confère pas de sécurité électrique. La fonction STO ne doit pas être utilisée comme commande de démarrage et/ou d’arrêt du variateur de fréquence.
ATTENTION
REDÉMARRAGE AUTOMATIQUE
Le comportement de redémarrage automatique est autorisé uniquement dans l’une de ces deux situations :
La prévention contre tout redémarrage imprévu
est appliquée par les autres parties de l’instal­lation de la fonction STO.
la présence en zone dangereuse peut être
physiquement exclue lorsque la fonction STO n’est pas active. En particulier, le paragraphe
6.3.3.2.5 de la norme ISO 12100 : 2010 doit être respecté.
AVERTISSEMENT
RISQUE DE DÉCÈS OU DE BLESSURES GRAVES
La fonction STO peut être utilisée pour les moteurs synchrones, asynchrones et les moteurs à magnétisation permanente. Deux pannes peuvent survenir dans le semi-conducteur de puissance du variateur de fréquence. Lorsque des moteurs synchrones ou des moteurs à magnétisation permanente sont utilisés, une rotation résiduelle peut provenir de défaillances. La rotation peut être calculée comme suit : angle = 360/(nombre de pôles). L’application utilisant des moteurs synchrones ou à magnétisation permanente doit tenir compte de cette rotation résiduelle et veiller à ce qu’il n’y ait pas de risque en termes de sécurité. Cette situation ne concerne pas les moteurs asynchrones.
AVIS!
Procéder à une évaluation des risques pour chaque fonction d’arrêt an de déterminer la sélection d’une catégorie d’arrêt conforme à la norme EN 60204-1 :
La catégorie d’arrêt 0 est atteinte avec un arrêt
immédiat de la puissance vers l’actionneur, ce qui entraîne une roue libre incontrôlée jusqu’à l’arrêt. La fonction STO conforme à la norme EN 61800-5-2 réalise un arrêt de catégorie d’arrêt 0.
La catégorie d’arrêt 1 est obtenue avec une
puissance disponible vers les actionneurs de la machine pour obtenir l’arrêt. La puissance est éliminée des actionneurs lorsque l’arrêt est obtenu conformément à la norme EN 61800-5-2 Arrêt de sécurité 1 (SS1).
Un arrêt de catégorie 2 est un arrêt contrôlé
avec de la puissance disponible vers les actionneurs des machines. Une position de maintien sous tension suit l’arrêt.
AVIS!
Lors de la conception de l’application de la machine, tenir compte du temps et de la distance nécessaires à l’arrêt de la roue libre (arrêt de catégorie 0 ou STO). Pour plus d’informations sur les catégories d’arrêt, consulter la norme EN 60204-1.
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12/13
37
130BA874.10
130BC393.11
Installation Manuel d’utilisation
3 Installation
3.1 Consignes de sécurité
ATTENTION
DANGER ÉLECTRIQUE
L’utilisateur ou l’installateur électrique a pour responsa­bilité de veiller à une mise à la terre correcte et à la conformité aux réglementations de sécurité locales et nationales en vigueur.
Voir le chapitre 2 Sécurité et le manuel d’utilisation/les guides du variateur de fréquence concerné. Il faut
également toujours respecter les consignes fournies par le fabricant du moteur.
3.2 Installation de la fonction STO
Pour le raccordement du moteur, le raccordement au réseau CA et le câblage de commande, respecter les instructions d’installation sûre disponibles dans le manuel d’utilisation/les guides du variateur de fréquence.
Pour l’installation avec la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 certiée Ex, voir le chapitre 3.3 Installation en
association avec la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112.
Activer la fonction STO en procédant comme suit :
1. Retirer le l cavalier entre les bornes de commande 37 et 12 ou 13. La coupure ou la rupture du cavalier n’est pas susante pour éviter les courts-circuits. (Voir le cavalier sur l’Illustration 3.1)
3 3
Illustration 3.2 Cavalier entre les bornes 13 (24 V) et 37 (FCD
302).
2. Connecter p. ex. un relais de surveillance de sécurité externe via une fonction de sécurité NO à la borne 37 (STO) et à la borne 12 ou 13 (24 V CC). Des exemples de raccordement et d’application sont présentés au chapitre 5 Exemples d’applications.
3. Procéder au câblage en respectant les instructions fournies dans le manuel d’utilisation/les guides du variateur de fréquence.
Illustration 3.1 Cavalier entre les bornes 12/13 (24 V) et 37 (tous les variateurs de fréquence sauf FCD 302).
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130BA967.12
Digital Input
PTC Sensor
Non-Hazardous AreaHazardous
Area
X44/
PTC Thermistor Card
MCB 112
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112
Safety Device
Manual Restart
SIL 2
Safe AND Input
Safe Output
Safe Input
DI DI
Safe Stop
Par. 5-19
Terminal 37 Safe Stop
12 13 18 19 27 29 32 33 20 37
e.g. Par 5-15
Installation Safe Torque O
3.3
Installation en association avec la VLT
®
PTC Thermistor Card MCB 112
AVIS!
La combinaison de la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
33
et de la fonction STO est disponible uniquement pour les VLT® HVAC Drive FC 102, VLT® AQUA Drive FC 202, VLT
®
AutomationDrive FC 302 et VLT® AutomationDrive FC 301 avec boîtier de taille A1
La VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 utilise la borne 37 comme canal de déconnexion lié à la sécurité.
Veiller à ce que la sortie X44/12 du MCB 112 soit
liée (opérateur AND) au capteur lié à la sécurité (p. ex. le bouton d’arrêt d’urgence et le commutateur de sécurité) qui active la fonction STO. Cela signie que la sortie vers la borne 37 de la fonction STO est HAUTE (24 V) uniquement si le signal provenant de la sortie X44/12 du MCB 112 et le signal du capteur lié à la sécurité sont HAUTS. Si au moins un des deux signaux est BAS, la sortie vers la borne 37 devient BASSE également.
Veiller à ce que le dispositif de sécurité avec la
logique AND soit conforme au niveau de sécurité nécessaire.
Le court-circuit protège la connexion de la sortie
du dispositif de sécurité avec logique AND sûre à la borne 37 de la fonction STO (voir l’Illustration 3.3).
Illustration 3.3 Combinaison d’une fonction STO et d’une application MCB 112
L’Illustration 3.3 présente une entrée de redémarrage pour le dispositif de sécurité externe. Cela signie que dans cette installation, le paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop peut être réglé sur la valeur [7] PTC 1 & relais W ou [8] PTC
1 et relais A/W. Voir le manuel d’utilisation de la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 pour plus d’informations.
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Mise en service Manuel d’utilisation
4 Mise en service
4.1 Consignes de sécurité
ATTENTION
DANGER ÉLECTRIQUE
L’utilisateur ou l’installateur électrique a pour responsa­bilité de veiller à une mise à la terre correcte et à la conformité aux réglementations de sécurité locales et nationales en vigueur.
Voir le chapitre 2 Sécurité et le manuel d’utilisation/les guides du variateur de fréquence concerné. Il faut
également toujours respecter les consignes fournies par le fabricant du moteur.
4.2 Activation de la fonction STO
La fonction STO est activée par suppression de la tension au niveau de la borne 37 du variateur de fréquence. En raccordant le variateur de fréquence à des dispositifs de sécurité externes fournissant un retard de sécurité, une installation d’arrêt de sécurité 1 peut être obtenue. Les dispositifs de sécurité externes doivent être conformes à la Cat./PL ou SIL lorsqu’ils sont connectés à la borne 37. La fonction STO peut être utilisée pour les moteurs synchrones, asynchrones et les moteurs à magnétisation permanente.
Lorsque la fonction STO (borne 37) est activée, le variateur de fréquence émet une alarme, arrête l’unité et fait tourner le moteur en roue libre jusqu’à l’arrêt. Un redémarrage manuel est nécessaire. Utiliser la fonction STO pour arrêter le variateur de fréquence dans les situations d’arrêt d’urgence. En mode d’exploitation normal lorsque la STO n’est pas nécessaire, utiliser plutôt la fonction d’arrêt habituelle. Veiller à respecter les exigences de la norme ISO 12100, paragraphe 6.3.3.2.5, avant d’utiliser la fonction de redémarrage automatique.
112 est déclenchée, le variateur de fréquence réagit par une alarme 72, Panne danger et place le moteur en roue libre de manière sûre sans redémarrage automatique.
Les choix [4] Alarme PTC 1 et [5] Avertis. PTC 1 ne
doivent pas être sélectionnés lorsqu’un dispositif de sécurité externe est utilisé. Utiliser uniquement ces sélections lorsque la MCB 112 utilise la fonction STO. Si l’option [4] Alarme PTC 1 ou [5] Avertis. PTC 1 est sélectionnée et si le dispositif de sécurité externe déclenche la fonction STO, le variateur de fréquence réagit par une alarme 72, Panne danger et place le moteur en roue libre de manière sûre sans redémarrage automatique.
Sélectionner [6] PTC 1 & relais A à [9] PTC 1 & relais
W/A pour la combinaison d’un dispositif de sécurité externe et d’une MCB 112.
ATTENTION
REDÉMARRAGE AUTOMATIQUE
Les sélections permettent un redémarrage automatique lorsque le dispositif de sécurité externe est désactivé.
Avant de sélectionner [7] PTC 1 & relais W ou [8] PTC 1 & relais A/W, vérier que :
la prévention contre tout redémarrage
indésirable est appliquée par les autres parties de l’installation de la fonction STO ou
la présence en zone dangereuse peut être
physiquement exclue lorsque la fonction STO n’est pas active. Il convient notamment de respecter le paragraphe 6.3.3.2.5 de la norme ISO 12100 : 2010.
Voir le Manuel d’utilisation de la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 pour plus d’informations.
4 4
Réglages des paramètres de STO en
4.3 association avec la VLT® PTC Thermistor
4.4 Comportement de redémarrage automatique/manuel
Card MCB 112
Lorsque la MCB 112 est connectée, d’autres sélections sont disponibles pour paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop ([4] Alarme PTC 1 à [9] PTC 1 & relais W/A).
Les sélections [1]* Arrêt sécurité alarme et [3] Arrêt
sécu avertiss. sont toujours disponibles, mais ne doivent pas être utilisées, car elles sont dédiées aux installations sans MCB 112 ou autre dispositif de sécurité externe. Si les options [1]* Arrêt sécurité alarme et [3] Arrêt sécu avertiss. sont sélectionnées et que la MCB
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L’état par défaut de la fonction STO empêche tout redémarrage imprévu (comportement de prévention de redémarrage). Pour arrêter la STO et reprendre le fonction­nement normal :
1. Appliquer à nouveau l’alimentation 24 V CC à la borne 37.
2. Envoyer un signal de Reset (via le bus, l’E/S digitale ou la touche [Reset]).
Régler la fonction STO sur redémarrage automatique en réglant la valeur du paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop
Mise en service Safe Torque O
de la valeur par défaut [1]* Arrêt sécurité alarme à la valeur [3] Arrêt sécu avertiss.
Le redémarrage automatique signie que la STO prend n et que le fonctionnement normal reprend dès que la tension de 24 V CC est appliquée à la borne 37. Aucun signal de reset n’est requis.
4.5 Essai de mise en service de la fonction STO
44
Après l’installation et avant le premier fonctionnement, procéder à un essai de mise en service de l’installation en faisant usage de la fonction STO. Procéder à nouveau à l’essai après chaque modication de l’installation ou de l’application impliquant la STO.
3. Appliquer à nouveau la tension 24 V CC à la borne 37.
4. Vérier que le moteur reste en état de roue libre et que le frein mécanique (s’il est connecté) reste activé.
5. Envoyer un signal de Reset (via le bus, l’E/S digitale ou la touche [Reset]).
6. S’assurer que le moteur est à nouveau opérationnel.
On considère que l’essai de mise en service a réussi lorsque toutes les étapes indiquées ont été respectées.
4.5.2 Redémarrage automatique de la fonction STO
AVIS!
Un essai de mise en service réussi de la fonction STO est nécessaire après l’installation initiale et après chaque modication ultérieure de l’installation.
Pour réaliser un essai de mise en service :
Suivre les instructions du chapitre 4.5.1 Prévention
contre tout démarrage pour l’application STO pour les applications sans redémarrage automatique après un arrêt de sécurité, ou
Suivre les instructions du
chapitre 4.5.2 Redémarrage automatique de la fonction STO pour les applications avec
redémarrage automatique après un arrêt de sécurité.
4.5.1 Prévention contre tout démarrage pour l’application STO
Toute application où le paramétre 5-19 Terminal 37 Safe
Stop est réglé sur la valeur par défaut [1]* Arrêt sécurité alarme ou la combinaison de la fonction STO et de la VLT
PTC Thermistor MCB 112 où le paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop est réglé sur [6] PTC 1 & relais A ou [9] PTC 1 & relais W/A :
1. Couper l’alimentation 24 V CC de la borne 37 à l’aide du dispositif de coupure tandis que le moteur est entraîné par le variateur de fréquence (c.-à-d. que l’alimentation secteur n’est pas interrompue).
2. Vérier que :
2a le moteur tourne en roue libre ;
2b le frein mécanique reste activé (s’il est
raccordé) ;
2c l'alarme 68, Arrêt sécurité est achée si
le panneau de commande local (LCP) est installé.
®
Toute application où le paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop est réglé sur [3] Arrêt sécu avertiss. ou la combinaison
de Safe Torque où le paramétre 5-19 Terminal 37 Safe Stop est réglé sur [7] PTC 1 & relais W ou [8] PTC 1 & relais A/W :
1. Couper l’alimentation 24 V CC de la borne 37 à
2.
3. Appliquer à nouveau la tension 24 V CC à la
4. S’assurer que le moteur est à nouveau
On considère que l’essai de mise en service a réussi lorsque toutes les étapes indiquées ont été respectées.
O et de la VLT® PTC Thermistor MCB 112
l’aide de l’interrupteur tandis que le moteur est entraîné par le variateur de fréquence (c.-à-d. que l’alimentation réseau n’est pas interrompue).
Vérier que :
2a le moteur tourne en roue libre.
2b le frein mécanique reste activé (s’il est
raccordé) ;
2c l’avertissement 68, Arrêt sécurité est
aché si le panneau de commande local (LCP) est installé.
borne 37.
opérationnel.
AVIS!
Voir l’avertissement sur le comportement au redémarrage au chapitre 2.3 Précautions de sécurité.
4.6 Sécurité relative à la conguration du système
Les mesures de sécurité sont de la responsabilité
de l'utilisateur.
Les paramètres du variateur de fréquence
peuvent être protégés par un mot de passe.
10 Danfoss A/S © 11/2018 Tous droits réservés. MG37D604
Mise en service Manuel d’utilisation
4.7 Service et maintenance
Il est obligatoire pour PL d ou SIL 2 de réaliser un test fonctionnel tous les 12 mois an de détecter toute panne ou tout dysfonctionnement de la fonction STO. Cela est recommandé pour un PL ou un SIL inférieur.
Pour réaliser le test fonctionnel, procéder aux étapes suivantes (ou utiliser une méthode similaire convenant à l’application) :
1. Ôter la tension 24 V CC à la borne 37.
Vérier si le LCP ache Alarme 68, Arrêt sécurité.
2.
3. Vérier que le variateur de fréquence arrête l’unité.
4. Vérier que le moteur est en roue libre et se met complètement à l’arrêt.
5. Vérier que le moteur ne peut pas être démarré.
6. Reconnecter l’alimentation 24 V CC à la borne 37.
7. Vérier que le moteur ne démarre pas automati­quement et redémarre uniquement grâce à un signal de Reset (via le bus, l’E/S digitale ou la touche [Reset]).
4 4
MG37D604 Danfoss A/S © 11/2018 Tous droits réservés. 11
FC
1
e30bg733.10
37
2
+24 V
e30bg734.10
SB emergency
stop device
SB FC 300 safe stop
(terminal 37)
from Danfoss VLT library
Exemples d’applications Safe Torque O
5 Exemples d’applications
5.1 Données SISTEMA
SISTEMA (Safety Integrity Software Tool for the Evaluation of Machine Applications, outil logiciel d’intégrité de la sécurité pour évaluer les applications machines) est un outil logiciel fournissant une assistance complète aux développeurs et aux testeurs de commandes de machine liées à la sécurité, pour l’évaluation de la sécurité conformément à la norme
55
ISO 13849-1.
Les données de sécurité fonctionnelles sont disponibles via une bibliothèque de données à utiliser conjointement avec l’outil de calcul SISTEMA développé par l’IFA (Institute for Occupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance), de même que les données de calcul manuel. Le SISTEMA est disponible en téléchargement gratuit sur www.danfoss.com/en/service-and-support/
downloads/dds/sistema-safety-integrity-software-tool/ #overview.
5.2 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O – Catégorie 1, PL c, SIL 1
L’Illustration 5.1 montre un exemple d’application d’arrêt d’urgence avec Safe Torque O – Catégorie 1, PL c, SIL 1.
1 Bouton d’arrêt d’urgence 2 Câble protégé contre les courts-circuits (s’il n’est pas
installé dans l’armoire IP54). Voir la norme ISO 13849-2 Tableau D.4 pour plus d’informations.
Caractéristiques de conception
Le circuit peut être utilisé jusqu’à la catégorie 1,
PL c (ISO 13849-1) ou SIL 1 (EN 62061 et CEI 61508).
La fonction Safe Torque O (STO) est activée par
l’intermédiaire d’un contact de commutateur à fonctionnement positif 1 NF (conformément à CEI 60947-1, CEI 60947-5-1 et CEI 60947-5-5).
Pour PL c, l’ensemble des fonctions de sécurité
doit être calculé (MTTFd).
Utiliser les principes de sécurité de base.
Le dispositif utilisé pour activer la fonction Safe
Torque O (STO) doit convenir à la catégorie, au PL ou au SIL sélectionné.
Lors de la mise en œuvre de l’arrêt d’urgence, prêter attention aux points suivants :
Toutes les normes non liées à la sécurité doivent
être respectées pour l’application et ses composants.
Le concepteur de l’application est chargé de
sélectionner les composants adaptés.
Le câble indiqué en gras sur l’Illustration 5.1 doit
être protégé contre les courts-circuits confor­mément à la norme ISO 13849-2 tableau D.4.
Pour satisfaire au PL c, il est nécessaire de calculer
MTTFd et DC pour l’ensemble de la fonction de sécurité.
La valeur B
être connue. Elle doit être assez élevée pour satisfaire au PL c correspondant à MTTFd.
Mise en œuvre dans SISTEMA à l’aide de la bibliothèque Danfoss VLT
Par exemple, utiliser le sous-système « VLT AutomationDrive FC 302/FCD 302 Safe Torque O (Terminal 37) ». Il n’est pas nécessaire de modier tous les paramètres dénis dans la bibliothèque.
®
du dispositif d’arrêt d’urgence doit
10d
®
Illustration 5.1 Arrêt d’urgence avec Safe Torque O – Catégorie 1, PL c, SIL 1
Fonction de sécurité
En cas d’urgence, le dispositif d’arrêt d’urgence est activé. La fonction Safe Torque O (STO) du variateur de fréquence est activée. Après une commande d’arrêt ou d’arrêt d’urgence, le variateur de fréquence est arrêté.
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Illustration 5.2 Schéma fonctionnel lié à la sécurité
e30bg775.10
12
37
3
2
FC
4
1
e30bg776.10
SB emergency
stop device
SB FC 300 safe stop
(terminal 37)
from Danfoss
VLT library
SB safety relay
Exemples d’applications Manuel d’utilisation
5.3 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O à l’aide d’un relais de sécurité – Catégorie 3, PL d, SIL 2
L’Illustration 5.3 montre un exemple d’application d’arrêt d’urgence avec Safe Torque O à l’aide d’un relais de sécurité – Catégorie 3, PL c, SIL 2
1 Relais de sécurité (catégorie 3, PL d ou SIL 2) 2 Bouton d’arrêt d’urgence 3 Bouton Reset 4 Câble protégé contre les courts-circuits (s’il n’est pas
installé dans l’armoire IP54). Voir la norme ISO 13849-2 Tableau D.4 pour plus d’informations.
Illustration 5.3 Exemple d’installation permettant d’obtenir une catégorie d’arrêt 0 (EN 60204-1) avec catégorie de sécurité 3/PL « d » (ISO 13849-1) ou SIL 2 (EN 62061 et CEI 61508).
Caractéristiques de conception
Le circuit peut être utilisé jusqu’à la catégorie 3,
PL d (ISO 13849-1) ou SIL 2 (EN 62061 et CEI 61508).
Pour PL d, l’ensemble des fonctions de sécurité
doit être calculé (MTTFd).
Utiliser les principes de sécurité de base.
Le dispositif utilisé pour activer la fonction Safe
Torque O (STO) et le relais de sécurité doit convenir à la catégorie, au PL et au SIL sélectionnés.
Lors de la mise en œuvre de l’arrêt d’urgence, prêter attention aux points suivants :
Toutes les normes non liées à la sécurité doivent
être respectées pour l’application et ses composants.
Le concepteur de l’application est chargé de
sélectionner les composants adaptés.
Le câble indiqué en gras sur l’Illustration 5.3 doit
être protégé contre les courts-circuits confor­mément à la norme ISO 13849-2 tableau D.4.
Pour satisfaire au PL d, il est nécessaire de
calculer MTTFd et DC pour l’ensemble de la fonction de sécurité.
Cette conguration peut être utilisée avec un dispositif de commutation positive double. Selon le relais de sécurité, il est aussi possible de raccorder plusieurs dispositifs d’acti­vation à une fonction Safe Torque O (STO).
Mise en œuvre dans SISTEMA à l’aide de la bibliothèque Danfoss VLT
Par exemple, utiliser le sous-système « VLT AutomationDrive FC 302/FCD 302 Safe Torque O (Terminal 37) ». Il n’est pas nécessaire de modier tous les paramètres dénis dans la bibliothèque.
®
®
5 5
Fonction de sécurité
En cas d’urgence, le dispositif d’arrêt d’urgence est activé. La fonction Safe Torque O (STO) du variateur de fréquence est activée. Après une commande d’arrêt ou d’arrêt d’urgence, le variateur de fréquence est arrêté.
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Illustration 5.4 Schéma fonctionnel lié à la sécurité
e30bg777.10
12
37
3
2
FC
4
1
M
K1
K1
K1
+24 V
e30bg778.10
SB emergency
stop device
SB stopping devices
from Danfoss VLT library
SB monitoring
safety relay:
MSR 33
CH channel 1
BL FC 300 safe stop
(terminal 37)
CH channel 2
BL output
contactor:
100S-C
Exemples d’applications Safe Torque O
5.4 Arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O, relais de sécurité et contacteur de sortie – Catégorie 4, PL e, SIL 3
être contrôlé par un contact auxiliaire guidé, indiqué par K1 sur l’Illustration 5.5.
Caractéristiques de conception
Le circuit peut être utilisé jusqu’à la catégorie 4 et
PL e.
L’Illustration 5.5 montre un exemple d’application d’un arrêt d’urgence du variateur de fréquence avec Safe Torque O, relais de sécurité et contacteur de sortie – Catégorie 4, PL e, SIL 3.
Pour PL e, l’ensemble des fonctions de sécurité
doit être calculé (MTTFd).
Utiliser les principes de sécurité de base.
Le dispositif utilisé pour activer la fonction Safe
Torque O (STO) et le relais de sécurité doit
55
convenir à la catégorie, au PL ou au SIL sélectionné.
Lors de la mise en œuvre de l’arrêt d’urgence, prêter attention aux points suivants :
Toutes les normes non liées à la sécurité doivent
être respectées pour l’application et ses composants.
Le concepteur de l’application est chargé de
sélectionner les composants adaptés.
Le câble indiqué en gras sur l’Illustration 5.5 doit
être protégé contre les courts-circuits confor­mément à la norme ISO 13849-2 tableau D.4.
Pour satisfaire au PL e, il est nécessaire de
calculer MTTFd et DC pour l’ensemble de la fonction de sécurité.
Cette conguration peut être utilisée avec un dispositif de commutation positive double.
Mise en œuvre dans SISTEMA à l’aide de la bibliothèque
®
1 Relais de sécurité (catégorie 4, PL e, SIL 3) 2 Bouton d’arrêt d’urgence 3 Bouton Reset 4 Câble protégé contre les courts-circuits (s’il n’est pas
installé dans l’armoire IP54). Voir la norme ISO 13849-2 Tableau D.4 pour plus d’informations.
Danfoss VLT
Par exemple, utiliser le bloc « VLT® AutomationDrive FC 302 (Terminal 37) ». Il n’est pas nécessaire de modier tous les paramètres dénis dans la bibliothèque.
Illustration 5.5 Variateur de fréquence avec Safe Torque O, relais de sécurité et contacteur de sortie – Catégorie 4, PL e, SIL 3
Fonction de sécurité
En cas d’urgence, le dispositif d’arrêt d’urgence est activé.
Illustration 5.6 Schéma fonctionnel lié à la sécurité
La fonction Safe Torque O (STO) du variateur de fréquence est activée. Après une commande d’arrêt ou d’arrêt d’urgence, le variateur de fréquence est arrêté.
Lorsque le système de contrôle de la sécurité doit être conforme à PL e (ISO 13849-1) ou SIL 3 (EN 62061 et CEI 61508), la fonction STO nécessite un arrêt à deux voies. Une voie peut être mise en œuvre par l’entrée STO sur le variateur de fréquence et l’autre par un contacteur qui peut être raccordé à l’entrée du variateur de fréquence ou à des circuits de puissance de sortie. Le contacteur doit
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e30bg779.10
12
37
3
2
FC
4
1
12
37
FC
12
37
FC
Exemples d’applications Manuel d’utilisation
5.5 Arrêt d’urgence de plusieurs variateurs de fréquence – Catégorie 3, PL d, SIL 2
L’Illustration 5.7 montre un exemple d’application d’un arrêt d’urgence de plusieurs variateurs de fréquence – Catégorie 3, PL d, SIL 2.
5 5
1 Relais de sécurité (catégorie 3, PL d ou SIL 2) 2 Bouton d’arrêt d’urgence 3 Bouton Reset 4 Câble protégé contre les courts-circuits (s’il n’est pas installé dans l’armoire IP54). Voir la norme ISO 13849-2 Tableau D.4 pour
plus d’informations.
Illustration 5.7 Arrêt d’urgence de plusieurs variateurs de fréquence – Catégorie 3, PL d, SIL 2
Fonction de sécurité
En cas d’urgence, le dispositif d’arrêt d’urgence est activé. La fonction Safe Torque O (STO) du variateur de fréquence est activée. Après une commande d’arrêt ou d’arrêt d’urgence, le variateur de fréquence est arrêté.
Les entrées STO peuvent être connectées directement ensemble, s’il est nécessaire de commander plusieurs variateurs de fréquence sur la même ligne de commande.
La connexion d’entrées ensemble augmente la probabilité d’un défaut en matière de sécurité, car un défaut dans un variateur peut entraîner la désactivation de tous les variateurs de fréquence. La probabilité de défaut est si faible, de l’ordre de 1 x 10
-10
par heure, que le résultat éventuel reste cependant toujours conforme aux exigences SIL 2 pour un nombre
réaliste de variateurs de fréquence. Il est recommandé de ne pas connecter plus de 20 entrées en parallèle.
AVIS!
En cas d’utilisation de l’alimentation interne 24 V CC (borne 12), le nombre d’entrées parallèles (borne 37) est limité à 3, sans quoi la puissance de sortie disponible serait dépassée.
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e30bg780.10
SB emergency
stop device
SB safety relay
from Danfoss VLT library
SB FC300 safe stop
(terminal 37)
from Danfoss VLT library
SB FC300 safe stop
(terminal 37)
from Danfoss VLT library
SB FC300 safe stop
(terminal 37)
Exemples d’applications Safe Torque O
Caractéristiques de conception
Le circuit peut être utilisé jusqu’à la catégorie 3, PL d ou SIL 2.
Pour PL d, l’ensemble des fonctions de sécurité doit être calculé (MTTFd).
Utiliser les principes de sécurité de base.
Le dispositif utilisé pour activer la fonction Safe Torque O (STO) et le relais de sécurité doit convenir à la
catégorie, au PL ou au SIL sélectionné.
Lors de la mise en œuvre de l’arrêt d’urgence, prêter attention aux points suivants :
Toutes les normes non liées à la sécurité doivent être respectées pour l’application et ses composants.
Le concepteur de l’application est chargé de sélectionner les composants adaptés.
55
Le câble indiqué en gras sur l’Illustration 5.7 doit être protégé contre les courts-circuits conformément à la norme
ISO 13849-2 tableau D.4.
Pour satisfaire au PL d, il est nécessaire de calculer MTTFd et DC pour l’ensemble de la fonction de sécurité.
Cette conguration peut être utilisée avec un dispositif de commutation positive double. Selon le relais de sécurité, il est aussi possible de raccorder plusieurs dispositifs d’activation à une fonction Safe Torque O.
Mise en œuvre dans SISTEMA à l’aide de la bibliothèque Danfoss VLT
Par exemple, utiliser le sous-système « VLT® AutomationDrive FC 302/FCD 302 Safe Torque O (Terminal 37) ». Il n’est pas nécessaire de modier tous les paramètres dénis dans la bibliothèque. Le sous-système doit être mis en fonction de sécurité dès que plusieurs variateurs de fréquence sont présents sur la seule ligne STO.
®
Illustration 5.8 Schéma fonctionnel lié à la sécurité
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Caractéristiques techniques... Manuel d’utilisation
6 Caractéristiques techniques de la fonction STO
AVIS!
Pour obtenir les caractéristiques techniques et les conditions de fonctionnement du variateur de fréquence, se reporter au manuel d’utilisation/aux guides correspondants.
AVIS!
Le signal STO doit être fourni par SELV ou PELV.
Directive Machines (2006/42/CE)
Directives européennes
Normes de sécurité
Fonction de sécurité
Performance de sécurité
Temps de réaction Temps de réponse de l’entrée
Directive CEM (2014/30/UE)
Directive Basse Tension (2014/35/UE)
Sécurité des machines EN ISO 13849-1, CEI 62061, CEI 60204-1 Sécurité fonctionnelle CEI 61508-1 à -7, CEI 61800-5-2 CEI 61800-5-2 CEI 60204-1
ISO 13849-1
Catégorie Cat 3 Couverture du diagnostic DC : 90 % (moyenne) Durée moyenne de fonction­nement avant une panne dangereuse Niveau de performance PL d
CEI 61508/CEI 62061
Niveau d’intégrité de sécurité SIL 2, SIL CL2 Probabilité de panne dangereuse par heure Probabilité de panne dangereuse à la sollicitation Tolérance aux défauts du matériel HFT : 0 (1oo1) Intervalle des essais de validité T1 20 ans Durée de mission TM 20 ans
à la sortie
EN ISO 13849-1 EN CEI 62061 EN CEI 61800-5-2 EN 50011 EN 61000-6-3 EN 61800-3 EN 50178 EN 61800-5-1
Safe Torque O (STO) Catégorie d’arrêt 0
MTTFd : 14 000 ans (élevée)
PFH : 1E-10/h ; 1E-8/h pour certaines variantes (mode à forte sollicitation)
PFD : 1E-10 ; 1E-4 pour certaines variantes (mode à faible sollicitation)
Maximum 20 ms, 60 ms pour certaines variantes
1), 2)
1), 2)
1), 2)
6
6
Tableau 6.1 Caractéristiques techniques
1) VLT® HVAC Drive FC 102, VLT® Refrigeration Drive FC 103, VLT® AQUA Drive FC 202 et VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 High Power Drives
avec boîtier de taille F :
400 V : 450/500 kW (600/650 HP) – 800/1 000 kW (1 075/1 350 HP) (surcharge élevée/surcharge normale).
690 V : 630/710 kW (850/950 HP) – 1 800/2 000 kW (2 400/2 700 HP) (surcharge élevée/surcharge normale).
2) VLT® Parallel Drive Modules:
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6
Caractéristiques techniques... Safe Torque O
400 V : 250/315 kW (350/450 HP) – 800/1000 kW (1200/1350 HP) (surcharge élevée/surcharge normale).
690 V : 315/400 kW (350/400 HP) – 1 000/1 200 kW (1 150/1 350 HP) (surcharge élevée/surcharge normale).
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Indice Manuel d’utilisation
Indice
A
Abréviations.............................................................................................. 3
Activation................................................................................................... 9
Alarme......................................................................................................... 9
P
Personnel qualié................................................................................... 5
Prévention contre tout redémarrage........................................ 9, 10
Prévention contre tout redémarrage imprévu............................. 9
Produits concernés................................................................................. 2
C
Canal de déconnexion.......................................................................... 8
Capteur lié à la sécurité......................................................................... 8
Caractéristiques techniques............................................................. 17
Carte thermistance................................................................................. 8
Certications............................................................................................. 3
Commutateur de sécurité.................................................................... 8
Comportement de redémarrage....................................................... 9
Conventions.............................................................................................. 4
D
Dénition des paramètres................................................................... 9
Dispositif de sécurité............................................................................. 8
Dispositifs de sécurité externes......................................................... 9
Données SISTEMA................................................................................ 12
E
Essai de mise en service..................................................................... 10
F
Fin................................................................................................................. 9
Frein mécanique................................................................................... 10
R
Redémarrage automatique.......................................................... 9, 10
S
Sélections................................................................................................... 9
Signal...................................................................................................... 5, 8
SIL CL2......................................................................................................... 3
SIL2............................................................................................................... 3
Sortie........................................................................................................... 8
Symboles.................................................................................................... 3
Système de contrôle.............................................................................. 5
H
Homologations........................................................................................ 3
I
Identication............................................................................................ 2
Installation................................................................................................. 8
M
Maintenance.......................................................................................... 11
N
Normes et conformité........................................................................... 3
O
Ordre............................................................................................................ 5
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Danfoss VLT Drives
1 bis Av. Jean d’Alembert, 78990 Elancourt France Tél.: +33 (0) 1 30 62 50 00 Fax.: +33 (0) 1 30 62 50 26 e-mail: Variateurs.vlt@danfoss.fr www.drives.danfoss.fr
Danfoss VLT Drives
A. Gossetlaan 28, 1702 Groot-Bijgaarden Belgique Tél.: +32 (0) 2 525 0711 Fax.: +32 (0) 2 525 07 57 e-mail: drives@danfoss.be www.danfoss.be/drives/fr
Danfoss AG, VLT® Antriebstechnik
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